Kaip sujungti lemputes nuosekliai ir lygiagrečiai
Kasdien naudojame šviesos šaltinius. Šaltiniuose esančios lempos yra sujungtos nuosekliai arba lygiagrečiai. Kiekvienas metodas turi savo ypatybes ir yra veiksmingas konkrečiose situacijose.
Ar galima lygiagrečiai jungti lemputes
Šis ryšio tipas yra efektyviausias. Lempa prijungta prie fazės ir nulio. Prijungiant dvi ar daugiau lempų, įtampos tiekimo laidus galima susukti.
Tačiau dažniau visos apkrovos tvirtinamos prie bendro kabelio. Lygiagretus sujungimas gali būti sija arba stulpelis. Pirmajame variante prie kiekvienos lempos prijungiamas atskiras laidas. Antrajame fazė ir nulis tiekiami į pirmąjį šviesos šaltinį, o kiti įrenginiai yra iš dalies maitinami.
Naudojant halogenines lempas su transformatoriumi, reikia atsiminti, kad jos yra prijungtos prie antrinės keitiklio apvijos naudojant gnybtų blokus.
Lygiagretus jungimas gali kiek išlyginti apšvietimo įrangos trūkumus, sumažinti liuminescencinių lempų mirgėjimą. Į grandinę pridedamas kondensatorius, kuris perkelia visų grandinės elementų fazę.
Lempučių prijungimo taisyklės
Jungdami lempas turite laikytis taisyklių. Apsvarstykite nuosekliąsias ir lygiagrečias jungtis.
Nuoseklus
Nuoseklioji jungtis apima prijungimą prie 220 V tinklo, kad ta pati srovė tekėtų per visus grandinės elementus. Šiuo atveju įtampos kritimų pasiskirstymas yra proporcingas vidinėms apkrovų varžoms. Galia taip pat paskirstoma proporcingai.
Naudojant nuoseklią jungtį su bendru jungikliu, šviestuvai nedegs visu pajėgumu. Jungiant skirtingos galios lempas didesnės varžos įrenginys švytės ryškesniu.
Standartinio nuoseklaus ryšio schema parodyta paveikslėlyje žemiau.
Lygiagretus
Jis išsiskiria tuo, kad kiekvienai lempai tiekiama visa tinklo įtampa. Srovė bus skirtinga, priklausomai nuo įrenginio varžos.
Laidai į lempų lizdus atvedami tokiu pačiu būdu, kartais pagal magistralės principą, kai visos apkrovos sujungiamos į bendrą liniją.
Prie vieno maitinimo šaltinio galite prijungti tiek lempučių. Jungiklis veikia taip pat, kaip ir nuosekliai prijungus.
Lygiagrečio ryšio privalumai ir trūkumai
Privalumai:
- jei vienas elementas sugenda, likusieji veiks toliau;
- grandinė suteikia kuo ryškesnę šviesą, nes kiekvienam įrenginiui taikoma visa įtampa;
- Iš vienos lempos galima paimti tiek laidų, kiek norite, kad būtų galima prijungti papildomas apkrovas (reikės vieno nulio ir tam tikro skaičiaus fazių);
- tinka energiją taupantiems elektros prietaisams.
Trūkumų praktiškai nėra, išskyrus didelį laidininkų skaičių plačioje sistemoje su daugybe lempų.
Taikymas
Kasdieniame gyvenime paralelinis ryšys yra labai dažnas. Pavyzdžiui, eglutės girliandos, kur visos lemputės turi didžiausią švytėjimo ryškumą.
Sujungdami galite sukurti bet kokio ilgio vidaus apšvietimą. Sudegusį elementą pakeisti paprasta. Du 60 W šviestuvai gali būti pakeisti į vieną 10 W lempą nepakenkiant apšvietimo efektyvumui. Šią grandinės savybę naudoja patyrę elektrikai, norėdami nustatyti fazę trifaziuose tinkluose.
Halogeninės lempos ir kaitriniai prietaisai ne tik suteikia ryškų švytėjimą, bet ir šildo aplinką. Dėl šios priežasties jie dažnai naudojami garažuose, angaruose ar dirbtuvėse patalpų šildymui. Norėdami tai padaryti, prijunkite įrenginius prie tinklo, įdėkite juos į metalinį bloką. Dizainas įšyla iki 60 laipsnių ir palaiko patogią temperatūrą patalpoje. Tačiau dėl didelės galios lempos dažnai perdega.
Susijęs vaizdo įrašas: KAS YRA SERIJA IR LYGIALELIS RYŠYS
Lygiagretusis ryšys naudojamas juostiniuose šviestuvuose, sietynuose, gatvių apšvietime. Tuo pačiu metu kiekvieną lempą galima valdyti atskirai, o tai padidina naudojimosi bendrą tinklą patogumą. Sistemoje reikia tik sumontuoti reikiamą jungiklių skaičių.
Namuose ir butuose lygiagrečiai į tinklą jungiami ne tik apšvietimo įrenginiai, bet ir įvairi įranga.
Kuriant šviestuvus su LED elementais, dažnai naudojamas mišrus jungtis, pagrįsta nuoseklia apkrovos grandine, o po to lygiagretus sujungimas su ta pačia grandine.
Patariame pasidomėti: Kaip suprasti, ar lempas ar apkrovas jungti nuosekliai ar lygiagrečiai
Skirtingos galios lempų pajungimo skaičiavimo pavyzdys
Norint suprasti skirtumus, pakanka žinoti Ohmo dėsnį ir kitus paprastus elektros dėsnius.
Tarkime, kad yra kaitrinė lemputė, kurios įtampa yra 220 voltų. Esant 50 Hz dažniui, tai yra grynai aktyvi varža, todėl su juo patogiau spręsti pradines problemas. Jei lempos galia yra 100 vatų, tada, kai ji prijungta prie tinklo, per ją tekės srovė I = P / U = 100 vatų / 220 voltų = 0,5 A (apytiksliai pakanka samprotavimui). Jis nukris visą tinklo įtampą 220 voltų. Galite apskaičiuoti sriegio varžą: R \u003d U / I \u003d 220 voltų / 0,5 amperų \u003d 400 omų (maždaug).
Jei lygiagrečiai su pirmąja prijungsite antrą panašią lemputę, tai akivaizdu, kad kiekvienai lempai bus tiekiama visa tinklo įtampa. Sunaudotos srovės piktograma išsišakos į du srautus ir per kiekvieną lemputę tekės srovė I=U/R=220 voltų/400 omų=0,5 amperų. Sunaudota srovė bus lygi dviejų srovių sumai (kaip sako pirmasis Kirchhoffo dėsnis) ir bus 1 A. Dėl to abi lempos bus pilnai veikiančios tinklo įtampoje, per jas tekės vardinė srovė, o bendra šviesa srautas bus lygus dvigubam vienos lempos srautui.
Jei dvi identiškos lempos yra sujungtos nuosekliai, tada tinklo įtampa bus padalinta tarp jų ir kiekvienai nukris apie 110 voltų.Bendra grandinės varža bus Rtot = 400 + 400 = 800 omų, o srovė per kiekvieną lempą (jungus nuosekliai, ji yra vienoda kiekvienam elementui) bus Lempos \u003d U / Rbendra \u003d 220 voltų / 800 omų \u003d 0,25 A. Rezultatas yra:
- ant kiekvienos lempos nukrenta tik pusė tinklo įtampos;
- Per kiekvieną lempą teka srovė, sumažinta nuo vardinės 2 kartus.
Norėdami įvertinti kaitinamųjų lempų šviesos srautą šiuo atveju, galite naudoti Džaulio-Lenco įstatymą. Kaitinamųjų lempų švytėjimas atliekamas kaitinant kaitinimo siūlą. Laikotarpiu t sriegis išskirs šilumos kiekį Q=I2*R*t=U*I*t. Srovė bus perpus mažesnė, vienos lempos įtampa taip pat sumažės perpus. Taigi galime tikėtis šviesos srauto sumažėjimo 2*2=4 kartus. Dviejų lempų srautas sumažės per pusę, palyginti su viena lempa vardiniu režimu. Tai yra, nuosekliai sujungus dvi lemputes švies maždaug dvigubai blankiau nei viena.
Problemą galima išspręsti naudojant lempas, kurių darbinė įtampa yra du kartus mažesnė už tinklo įtampą.. Jei naudojate du šimtų vatų šviesos šaltinius 127 voltų įtampai, tada 220 voltų bus padalinta per pusę, o kiekviena lempa veiks vardiniu režimu, šviesos srautas padvigubės, palyginti su viena tos pačios galios lempa. Bet tai nepašalina pagrindinio tokios schemos trūkumo - sugenda vienam apšvietimo įtaisui, grandinė nutrūksta, o antroji lempa taip pat nustoja šviesti.
Visa tai, kas išdėstyta pirmiau, taikoma tos pačios galios lempoms. Jei šviestuvų galia pastebimai skiriasi, grandinėse atsiranda šie efektai. Tegul vienos 220 voltų lempos galia yra 70 vatų, kitos - 140.
Tada vardinė srovė pirmojo I1=P/U=70/220=0,3 amperų (suapvalinta), antrasis - I2 = 140/220 = 0,7 amperų. Mažiau galingos lempos siūlelio atsparumas R1=U/I=220/0,3=700 omų, antras - R2 = 220/0,7 = 300 omų.
Didesnės galios lempa atitinka mažesnę kaitinamojo siūlo varžą.
Prijungus lygiagrečiai, abiejų įrenginių įtampa bus vienoda, kiekviena lempa turės savo srovę. Bendras srovės suvartojimas yra lygus dviejų srovių sumai Ipotr \u003d 0,3 + 0,7 \u003d 1 amperas. Kiekviena lempa veikia vardiniu režimu ir naudoja savo srovę.
Kai prijungiama nuosekliai, srovė bus apribota varža Rtot = 300 + 700 = 1000 omų ir bus lygus I=U/R=220/1000=0,2 A. Įtampa bus paskirstyta proporcingai sriegio varžai (galiai). 140 vatų lempoje ji bus 1/3 iš 220 voltų – maždaug 70 voltų. Mažos galios lempoje - 2/3 iš 220 voltų. Tai yra, apie 140 voltų. Abi lempos švies trumpai, nes sumažės įtampa ir srovė, tačiau režimas joms bus lengvas. Kitas dalykas, jei lempos naudojamos esant pusei tinklo įtampos. Mažesnės galios lempoje įtampa bus didesnė nei leistina, o skirtumas bus didesnis, tuo didesnis galios skirtumas. Tokia lempa greitai nebeveikia. Ir tai yra dar vienas nuoseklaus lempų įtraukimo trūkumas. Todėl toks ryšys praktiškai naudojamas retai. Išimtis yra nuoseklus liuminescencinių lempų jungimas. Manoma, kad su šia schema jie veikia stabiliau.
Apibendrinant skirtumus tarp lygiagrečiojo ir nuoseklaus ryšio:
- prijungus lygiagrečiai, visų vartotojų įtampa yra vienoda, srovė paskirstoma proporcingai lempų galiai (jei galia vienoda, tada srovės bus lygios), bendras srovės suvartojimas yra lygus visų lempų srovių suma;
- jungiant nuosekliai, srovė per visas lempas bus vienoda, ją lemia bendra grandinės varža (ir bus mažesnė už mažiausios galios lempos srovę), įtampa pas vartotojus bus paskirstyta proporcingai lempų galiai (jei ji vienoda, tada įtampos bus vienodos).
Naudodamiesi šiais principais galite analizuoti bet kurios grandinės veikimą.
Kaip išvengti klaidų
Prijungti elektros prietaisus prie tinklo būtina laikantis elektrotechnikos taisyklių. Ryšio ypatybės nėra akivaizdžios ir gali būti nesuprantamos žmonėms, toli nuo objekto.
Svarbu atsižvelgti į:
- Kiekvienas jungties tipas turi savybių, susijusių su Ohmo dėsniu. Nuoseklioje jungtyje srovė yra lygi visose grandinės dalyse, o įtampa priklauso nuo varžos. Lygiagrečiame jungtyje įtampa yra tokia pati, o bendra srovės stipris yra atskirų sekcijų verčių suma.
- Bet kuri grandinė neturėtų būti perkrauta, nes tai gali sukelti nestabilų prietaisų veikimą ir pažeisti laidininkus.
- Lygiagrečiame jungtyje laidų skerspjūvis turi atitikti taikomą apkrovą, kitaip laidų perkaitimas neišvengiamas, o vėliau apvijos tirpimas ir trumpasis jungimas.
- Fazė tiekiama į jungiklį, nulis patenka į apšvietimo įrenginį. Jei nesilaikysite šios taisyklės, keičiant lempą galite patirti elektros smūgį, nes prietaisas maitinamas net tada, kai jis yra išjungtas.
- Pagrindinis laidas iš lempos yra prijungtas prie bendro kontakto. Jei jis prijungtas prie čiaupo, veiks tik dalis grandinės.
- Prieš montuodami jungiklį, geriau iš anksto pažymėti laidus. Diegimo metu bus lengva sujungti to paties pavadinimo laidus tarpusavyje.
Jei nesilaikysite rekomendacijų, apšvietimo įranga gali veikti nestabiliai, greitai perdegti lempos ir sukelti rimtų sužalojimų, keliančių pavojų gyvybei.
